CN110952961A - 石油变形套管井分层采油装置的使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种石油变形套管井分层采油装置的使用方法。其技术方案是:抽油泵筒的上端连接油管,下端连接依次换向打开器、第一组双液压双向锚定封隔器、第一液压开关、第二组双液压双向锚定封隔器、第二液压开关、盲堵;通过封隔器坐封,将多个油层区分隔开,在每一油层区设有一个液压开关,实现分层开采的控制;通过投入抽油泵柱塞到抽油泵筒,实现抽油作业。有益效果具体是:本发明新设计的封隔器,其外径减小,内通径增大,坐封牢固,解封方便,避免变形套管的修复作业,延长了油井的使用寿命;下入液压开关,可以实现分层采油,避免两个油层或多个油层之间的层间干扰,会更好的提高采收率,为石油的开采节省大量的成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种变形套管采油装置及工艺,特别涉及一种石油变形套管井分层采油装置。
背景技术
在石油开采过程中,由于地质、工艺等各种条件的影响,存在这大量的套管变形的油井,又称套变井,这种变形的套管,有的可以修复,但是,大多数修复之后,由于油井内依然存在内应力,所以,还是会出现更加严重的二次变形,甚至有的套管已经因为破损而实施了套管修补。因此,这些变形的套管,要实现有效的开采作业,还可以采用另一个办法,具体是:设计新的适合变形套管的专用封隔器,因为,现有的适合于分层采油的封隔器一般是采用Y441的双向锚定封隔器,也就是液压坐封,上提解封的工作方式,但是现有的常规Y441封隔器,由于外径大,如5寸半TBG套管内的封隔器外径为115mm,7寸TBG套管内的封隔器外径为150mm。然而,在已经变形的套管内,如:5寸半TBG变形套管,可过外径为110mm,长为1500mm的通规,7寸TBG变形套管,可过外径为140mm,长1500mm的通规,在这样变形程度下,相应的常规封隔器都没有办法下入相应的变形套管内,而在原有结构的基础上缩小封隔器的尺寸只会造成内通径变小,会造成后续采油的出液量下降,而且卡瓦距离套管内壁间距大,不能实现卡瓦锚定套管内壁。因此,设计一种适应于变形套管油井的专用装置就十分必要,同时,为了适合变形套管的分层采油的目的,改变现有的采油装置的结构,从而达到分层采油的目的,也十分必要。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷,提供一种石油变形套管井分层采油装置,通过设计专用的封隔器,在扩大了内通径的基础上,还缩小了封隔器的外径,采用双液压驱动坐封,上提解封的原理;另外,增设了换向打开器,可以满足分层采油中对液压开关的控制。
本发明提到的一种石油变形套管井分层采油装置,其技术方案是:包括盲堵(5)、第一组双液压双向锚定封隔器(7)、第一液压开关(9)、换向打开器(10)、抽油泵筒(11)、第二液压开关(14)、第二组双液压双向锚定封隔器(15),所述的抽油泵筒(11)的上端连接油管,下端连接换向打开器(10),换向打开器(10)的下部连接第一组双液压双向锚定封隔器(7),第一组双液压双向锚定封隔器(7)的下部连接第一液压开关(9),第一液压开关(9)的下部通过第二组双液压双向锚定封隔器(15)连接第二液压开关(14),在第二液压开关(14)的下部连接短节,短节下端设有盲堵(5);通过第一组双液压双向锚定封隔器(7)和第二组双液压双向锚定封隔器(15)的坐封,实现在变形套管(2)内将第一油层区(4)和第二油层区(3)分隔开,在第一油层区(4)设有第一液压开关(9),在第二油层区(3)设有第二液压开关(14),实现两个采油区的分别控制;在变形套管(2)与油管之间的井口处注入高压液体,高压液体通过换向打开器(10)进入第一液压开关(9)及第二液压开关(14)实现分层开采的控制;通过投入抽油泵柱塞(12)到抽油泵筒(11),实现抽油作业。
优选的,上述第一组双液压双向锚定封隔器(7)包括上接头(7.1)、座封剪钉(7.2)、锁簧(7.3)、锁簧压帽(7.4)、密封活塞(7.5)、解封剪钉(7.6)、中心管(7.8)、密封套(7.9)、固定密封环(7.10)、补偿式胶筒补管(7.11)、胶筒上压套(7.12)、胶筒(7.13)、胶筒下压套(7.14)、上锥体(7.16)、卡瓦套(7.18)、板簧(7.19)、卡瓦(7.20)、下接头(7.21),所述上接头(7.1)与中心管(7.8)上端通过解封剪钉(7.6)连接,中心管(7.8)的下端连接下接头(7.21),所述中心管(7.8)内设有第一液压出口(A)和第二液压出口(B),所述第一液压出口(A)的外侧套有密封活塞(7.5),密封活塞(7.5)的上侧与锁簧压帽(7.4)连接,锁簧压帽(7.4)通过座封剪钉(7.2)与上接头(7.1)连接,锁簧压帽(7.4)内设有锁簧(7.3);所述第二液压出口(B)的外侧套有密封套(7.9)和补偿式胶筒补管(7.11),密封套(7.9)的上端与密封活塞(7.5)接触,下端与胶筒上压套(7.12)连接,胶筒上压套(7.12)的下侧设有胶筒(7.13),胶筒(7.13)的下侧与胶筒下压套(7.14)配合,所述胶筒下压套(7.14)的下部通过上锥体(7.16)与卡瓦套(7.18)内的板簧(7.19)配合,使卡瓦(7.20)伸出与变形套管(2)接触固定。
所述胶筒上压套(7.12)、胶筒(7.13)、胶筒下压套(7.14)位于补偿式胶筒补管(7.11)的外侧,使胶筒(7.13)与变形套管(2)之间的间距缩短;且所述补偿式胶筒补管(7.11)的上端向外外凸起并设有密封圈,下端活动连接衬管挡环(7.15),用于解封时的限位和防脱。
所述的上锥体(7.16)的上部分为筒形结构,下部为锥体结构,且卡瓦套(7.18)与胶筒下压套(7.14)之间的间隔距离为坐封距。
所述的胶筒上压套(7.12)为筒形结构,且上侧的壁厚小于下侧的壁厚,下侧的壁厚等于胶筒(7.13)的壁厚;其中,上侧减小的壁厚等于密封套(7.9)的壁厚,坐封时,密封套(7.9)推动胶筒上压套(7.12)向下移动。
所述的密封套(7.9)与中心管(7.8)之间设有固定密封环(7.10),且固定密封环(7.10)位于第二液压出口(B)的上侧。
本发明与现有技术相比,其有益效果具体如下:
一、本发明新设计的封隔器,其外径减小,内通径增大,坐封牢固,解封方便,主要是使封隔器在变形套管的使用得以实现,这样,就使“套变井”免于套管的修复,这样,不但节省了变形套管的修复作业和费用,同时,还减少了套管在修复中产生的损害及由于修复而产生的内应力,避免了套管反复修复的“怪现象”;同时,由于修复套管内存在应力,避免了由于二次变形而使下入的工具可能无法取出,造成油井大修的现象,因此,这样就在很大程度上,延长了油井的使用寿命;
二、该发明装置下入液压开关,可以实现分层采油,避免两个油层或多个油层之间的层间干扰,会更好的提高采收率,为石油的开采节省大量的成本;
三、本发明特别设计的换向打开器,能够实现密封与打开的相对分开,所以,既可以使新设计的封隔器能够坐封可靠,且容易解封打开,而且,还能实现对井下液压开关的有效控制,而且,这样的方式使用十分方便;另外,换向打开器的换向孔是双向通液的,所以整个工艺虽然是套变井,但是却可以实现洗井功能,这样就可以延长油井的使用周期,减少作业次数;另外,球座被打掉后,落入管柱下端的盲堵上,井内没有其他落物;
四、由于“套变井”没有在修复中受到损害,所以,“套变井”的变形套管的形状处于相对稳定状态,且下入的封隔器外径小,内通径大,不影响出液量;液压开关采用现有的符合要求直径的产品,所以下入的工具容易取出,这样使用更安全。
附图说明
附图1是本发明的完井管柱的结构示意图;
附图2是双液压双向锚定封隔器的上半部分的结构示意图;
附图3是双液压双向锚定封隔器的下半部分的结构示意图;
附图4是换向打开器的结构示意图;
附图5是换向打开器的C-C结构示意图;
附图6是上接头与中心管的第二种实施例的连接示意图;
上图中:人工井底(1)、变形套管(2)、第二油层区(3)、第一油层区(4)、盲堵(5)、球座(6)、第一组双液压双向锚定封隔器(7)、密封钢球(8)、第一液压开关(9)、换向打开器(10)、抽油泵筒(11)、抽油泵柱塞(12)、换向打开器剪钉(13)、第二液压开关(14)、第二组双液压双向锚定封隔器(15);
上接头(7.1)、座封剪钉(7.2)、锁簧(7.3)、锁簧压帽(7.4)、密封活塞(7.5)、解封剪钉(7.6)、限位支撑凸起(7.7)、中心管(7.8)、密封套(7.9)、固定密封环(7.10)、补偿式胶筒补管(7.11)、胶筒上压套(7.12)、胶筒(7.13)、胶筒下压套(7.14)、衬管挡环(7.15)、上锥体(7.16)、解封剪环(7.17)、卡瓦套(7.18)、板簧(7.19)、卡瓦(7.20)、下接头(7.21)、剪环安装槽(7.22)、剪环防脱钉7.23;打开器主体(10.1)、换向孔(10.2)。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1,参照附图1,本发明提到的一种石油变形套管井分层采油装置,包括盲堵(5)、第一组双液压双向锚定封隔器(7)、第一液压开关(9)、换向打开器(10)、抽油泵筒(11)、第二液压开关(14)、第二组双液压双向锚定封隔器(15),所述的抽油泵筒(11)的上端连接油管,下端连接换向打开器(10),换向打开器(10)的下部连接第一组双液压双向锚定封隔器(7),第一组双液压双向锚定封隔器(7)的下部连接第一液压开关(9),第一液压开关(9)的下部通过第二组双液压双向锚定封隔器(15)连接第二液压开关(14),在第二液压开关(14)的下部连接短节,短节下端设有盲堵(5);通过第一组双液压双向锚定封隔器(7)和第二组双液压双向锚定封隔器(15)的坐封,实现在变形套管(2)内将第一油层区(4)和第二油层区(3)分隔开,在第一油层区(4)设有第一液压开关(9),在第二油层区(3)设有第二液压开关(14),实现两个采油区的分别控制;在变形套管(2)与油管之间的井口处注入高压液体,高压液体通过换向打开器(10)进入第一液压开关(9)及第二液压开关(14)实现分层开采的控制;通过投入抽油泵柱塞(12)到抽油泵筒(11),实现抽油作业。
参照附图2-3,本发明的第一组双液压双向锚定封隔器(7)包括上接头(7.1)、座封剪钉(7.2)、锁簧(7.3)、锁簧压帽(7.4)、密封活塞(7.5)、解封剪钉(7.6)、中心管(7.8)、密封套(7.9)、固定密封环(7.10)、补偿式胶筒补管(7.11)、胶筒上压套(7.12)、胶筒(7.13)、胶筒下压套(7.14)、上锥体(7.16)、卡瓦套(7.18)、板簧(7.19)、卡瓦(7.20)、下接头(7.21),所述上接头(7.1)与中心管(7.8)上端通过解封剪钉(7.6)连接,中心管(7.8)的下端连接下接头(7.21),所述中心管(7.8)内设有第一液压出口(A)和第二液压出口(B),所述第一液压出口(A)的外侧套有密封活塞(7.5),密封活塞(7.5)的上侧与锁簧压帽(7.4)连接,锁簧压帽(7.4)通过座封剪钉(7.2)与上接头(7.1)连接,锁簧压帽(7.4)内设有锁簧(7.3);所述第二液压出口(B)的外侧套有密封套(7.9)和补偿式胶筒补管(7.11),密封套(7.9)的上端与密封活塞(7.5)接触,下端与胶筒上压套(7.12)连接,胶筒上压套(7.12)的下侧设有胶筒(7.13),胶筒(7.13)的下侧与胶筒下压套(7.14)配合,所述胶筒下压套(7.14)的下部通过上锥体(7.16)与卡瓦套(7.18)内的板簧(7.19)配合,使卡瓦(7.20)伸出与变形套管(2)接触固定。当然,其他组的双液压双向锚定封隔器的结构也参照上述结构,不再详述。
所述胶筒上压套(7.12)、胶筒(7.13)、胶筒下压套(7.14)位于补偿式胶筒补管(7.11)的外侧,使胶筒(7.13)与变形套管(2)之间的间距缩短;且所述补偿式胶筒补管(7.11)的上端向外外凸起并设有密封圈,下端活动连接衬管挡环(7.15),用于解封时的限位和防脱。
所述的上锥体(7.16)的上部分为筒形结构,下部为锥体结构,且卡瓦套(7.18)与胶筒下压套(7.14)之间的间隔距离为坐封距。
所述的胶筒上压套(7.12)为筒形结构,且上侧的壁厚小于下侧的壁厚,下侧的壁厚等于胶筒(7.13)的壁厚;其中,上侧减小的壁厚等于密封套(7.9)的壁厚,坐封时,密封套(7.9)推动胶筒上压套(7.12)向下移动。
所述的密封套(7.9)与中心管(7.8)之间设有固定密封环(7.10),且固定密封环(7.10)位于第二液压出口(B)的上侧。
所述的锁簧压帽(7.4)的上端通过座封剪钉(7.2)与上接头(7.1)的外壁连接,锁簧压帽(7.4)的下端与密封活塞(7.5)连接;在锁簧压帽(7.4)内侧连接锁簧(7.3),且所述锁簧(7.3)内壁设有齿牙,与上接头(7.1)的外壁的齿牙配合,在锁簧压帽(7.4)的推动下,仅能向下移动,齿牙可以设计为直角三角形结构,这样,使锁簧仅能向下移动,而不能向上移动,实现锁紧固定,当然,可以设计为其他常规结构,使锁簧满足该要求
所述的上接头(7.1)的下端通过解封剪钉(7.6)与中心管(7.8)的上端连接,且所述上接头(7.1)的下端设有限位支撑凸起(7.7)。
所述的密封活塞(7.5)的下端安设在第一液压出口(A)的下方,且下端内侧与中心管(7.8)滑动配合,外侧与密封套(7.9)接触配合,密封活塞(7.5)的中下部内壁与限位支撑凸起(7.7)滑动配合,密封活塞(7.5)的上端外侧与锁簧压帽(7.4)螺纹连接。
参照附图4-5,本发明的换向打开器(10)包括打开器主体(10.1)、换向孔(10.2)、球座(6)、密封钢球(8)和换向打开器剪钉(13),所述打开器主体(10.1)的两端分别设有接头,中间部位设有多个换向孔(10.2),并通过换向打开器剪钉(13)固定球座(6),通过球座(6)外壁堵住换向孔(10.2);在需要工作时投入密封钢球(8),将球座(6)打掉,使密封钢球(8)和球座(6)落入井底的盲堵(5)上方。
所述的球座(6)的外壁设有一圈剪钉槽(6.1),用于与换向打开器剪钉(13)配合。
需要说明的是:
由于油井是套变井,所以,所下的工具外径较常用工具要小,这样,就给工艺的实施带来了一定的难度,为此,专门设计了“套变井封隔器”即变形套管专用封隔器,该封隔器的特点是,外径小,使用的套管内径较大,因此,在设计上也采取了一些常用封隔器上没有的特点:1.原有的双层管结构,改为单层管,这样的目的是为卡瓦与胶筒争取到了较大的扩张量,可以实现小外径,还能与变形套管的内壁实现锚定和密封。
具体说,就是原有Y441-115是适用于5½ TBG套管的一种专用封隔器,其外径为φ115mm,最小内通径只有φ48mm,而5½ TBG变形套管的通规要求是:可过外径为110mm,长为1500mm的通规,常规封隔器无法下入;Y441-150是适用于7 TBG套管的一种专用封隔器,其外径为φ150mm,最小内通径只有φ62mm,而7TBG套管的通规要求是:外径为140mm,长1500mm的通规,这样,常规封隔器也无法下入;
本发明新设计的专用封隔器,适用于5½ TBG套管的专用封隔器,外径为108mm,满足5½TBG变形套管的通规要求;适用于7 TBG套管的专用封隔器,外径为138mm,满足7 TBG变形套管的通规要求。
并且,新设计的专用封隔器的Y441-108的内通径为φ55mm,而最大适应尺寸却能达到φ128mm,Y441-138的内通径为φ66mm,而最大适应尺寸为φ170mm,而且,经实验证明,密封压差在35mpa以上是一种理想的“套变封”。由于扩张较大,所以就要求压力也较大,因此,本发明的专用封隔器采用了双液压驱动,同时,为了提高工具的外径,尽量缩小工具的长度,因此,该工具采用了坐封距与解封距相统一的方法来缩短工具的长度,具体地说,原有Y441-115或Y441-155总长为1.3米,且为单缸,而本设计的工具长度为0.78米,且为双缸。
由于油井是套变井,所以该工艺选择专门设计的“套变封”,且为Y441这样的液压驱动坐封,上提解封的原理,由于有卡瓦的锚定作用,可以防止套管蠕动,为了防止Y441的坐封不实,可以实行坐封与特制的换向打开器的打开分两步的方式来解决,当换向通道打开后,就可正常下抽油泵柱塞正常生产了。
另外,还需要说明的是,本发明采用的第一液压开关(9)、第二液压开关(14)等均采用现有成熟的装置,在胜利油田已经现场应用过,另外,如中国专利号公开号为103510928B,专利名称为《一种分层采油装置》提到的液压开关,不再详述。
本发明提到的石油变形套管井分层采油装置的使用方法,包括如下过程:
首先,将装置下入油井内的变形套管中:先从下往上依次连接盲堵(5)、第二液压开关(14)、第二组双液压双向锚定封隔器(15)、第一液压开关(9)、第一组双液压双向锚定封隔器(7)、换向打开器(10)、抽油泵筒(11),再通过油管将上述装置下入变形套管中,并下到设定的位置,使第二组双液压双向锚定封隔器(15)位于第二油层区(3)、第一油层区(4)之间,第一组双液压双向锚定封隔器(7)位于第一油层区(4)的上方,并使第二液压开关(14)与第二油层区(3)相对应,第一液压开关(9)与第一油层区(4)相对应;
第二,封隔器坐封:从井口向油管内打入高压液体,高压液体沿着油管一直到抽油泵筒(11),然后,继续向下经过换向打开器(10)进入第一组双液压双向锚定封隔器(7)、第一液压开关(9)、第二组双液压双向锚定封隔器(15)、第二液压开关(14),最后到达盲堵(5),高压液体沿着第一组双液压双向锚定封隔器(7)和第二组双液压双向锚定封隔器(15)的第一液压出口(A)和第二液压出口(B)喷出,分别推动密封活塞(7.5)和密封套(7.9)向下施力,并剪断座封剪钉(7.2),继续移动,使卡瓦(7.20)被推出顶到变形套管内壁,并且胶筒(7.13)被挤变形使其接触到变形套管内壁,形成密封封隔作用,使第一组双液压双向锚定封隔器(7)和第二组双液压双向锚定封隔器(15)坐封完成;
第三,换向打开器开通:从井口向油管内投入密封钢球(8),密封钢球(8)穿过油管、抽油泵筒(11)落入到换向打开器(10)内的球座(6)上,使球座(6)被打落,一直坠落到盲堵(5)上方;而球座(6)落下后,使换向孔(10.2)露出,从而使油管与套管之间的空腔与油管内腔在第一组双液压双向锚定封隔器(7)的上方实现连通,便于从油管与套管之间的空腔注入高压液体实现第一液压开关(9)和第二液压开关(14)的换向控制;
第四,下柱塞完井:从井口向油管内下入抽油泵柱塞(12),抽油泵柱塞(12)下入到抽油泵筒(11),然后,清理作业现场,开始采油生产;
第五,换向作业:根据油井地质资料确定对第二油层区(3)或第一油层区(4)进行采油生产,通过井口向套管与油管之间的空腔打压,压力通过换向打开器(10)的换向孔(10.2)进入到中心管柱中,并控制第一液压开关(9)和第二液压开关(14)的换向,实现对液压开关的换向控制,进而实现对第二油层区(3)或第一油层区(4)的采油生产作业;
第六,修井作业:在采油生产一段时间后,需要进行修井作业;先将抽油泵柱塞(12)上提出井口,然后,从井口操作上提油管,在油管的上提的作用力下,第一组双液压双向锚定封隔器(7)和第二组双液压双向锚定封隔器(15)的解封剪钉(7.6)被剪断,这样继续上提油管,就可以使第一组双液压双向锚定封隔器(7)和第二组双液压双向锚定封隔器(15)的卡瓦(7.20)收回,胶筒(7.13)回缩,也就完成封隔器的解封作业,封隔器解封后,就可以顺利的将整个装置从变形套管内上提出井口,进一步进行修井。
上述的封隔器的坐封作业,具体如下:
一、在高压液体沿着第一组双液压双向锚定封隔器(7)的第一液压出口(A)喷出时,高压液体推动密封活塞(7.5)向下移动,密封活塞(7.5)带动锁簧压帽(7.4)剪断坐封剪钉(7.2)并向下移动,进一步带动锁簧(7.3)向下移动,锁簧(7.3)与上接头(7.1)的外壁配合,使锁簧(7.3)只能单向的向下移动,进而锁定锁簧压帽(7.4)的位置;
二、在高压液体沿着第二组双液压双向锚定封隔器(15)的第二液压出口(B)喷出时,高压液体推动补偿式胶筒补管(7.11)向下移动,补偿式胶筒补管(7.11)的下端推动上锥体(7.16)向下移动将卡瓦(7.20)从卡瓦套(7.18)推出,补偿式胶筒补管(7.11)的上端拉动密封套(7.9)向下移动,在卡瓦(7.20)与变形套管的内壁咬紧固定后,补偿式胶筒补管(7.11)继续带动胶筒上压套(7.12)向下移动,且胶筒下压套(7.14)被上锥体(7.16)阻挡,从而将胶筒(7.13)挤压变形,进而使变形套管的内壁被密封,实现封隔作用。
上述的封隔器的解封作业,具体如下:
一、通过在井口上提油管,油管带动第一组双液压双向锚定封隔器(7)的上接头(7.1)向上施加力,由于此时锁簧(7.3)固定锁簧压帽(7.4),进而固定了密封活塞(7.5)、密封套(7.9)、胶筒上压套(7.12)的位置不会上移;在上提的拉力大于解封剪钉(7.6)的剪切力后,会剪断解封剪钉(7.6),由于中心管(7.8)的上端与上接头(7.1)通过解封剪钉(7.6)连接,所以,当解封剪钉(7.6)被剪断后,上接头(7.1)与中心管(7.8)松开,所以,卡瓦(7.20)收回,胶筒(7.13)回缩,完成解封作业。
实施例2,本发明提到的一种石油变形套管井分层采油装置,与实施例1不同之处是:第一组双液压双向锚定封隔器(7)包括上接头(7.1)、座封剪钉(7.2)、锁簧(7.3)、锁簧压帽(7.4)、密封活塞(7.5)、解封剪环(7.17)、中心管(7.8)、密封套(7.9)、固定密封环(7.10)、补偿式胶筒补管(7.11)、胶筒上压套(7.12)、胶筒(7.13)、胶筒下压套(7.14)、上锥体(7.16)、卡瓦套(7.18)、板簧(7.19)、卡瓦(7.20)、下接头(7.21),所述上接头(7.1)与中心管(7.8)上端通过解封剪环(7.17)连接,中心管(7.8)的下端连接下接头(7.21),所述中心管(7.8)内设有第一液压出口(A)和第二液压出口(B),所述第一液压出口(A)的外侧套有密封活塞(7.5),密封活塞(7.5)的上侧与锁簧压帽(7.4)连接,锁簧压帽(7.4)通过座封剪钉(7.2)与上接头(7.1)连接,锁簧压帽(7.4)内设有锁簧(7.3);所述第二液压出口(B)的外侧套有密封套(7.9)和补偿式胶筒补管(7.11),密封套(7.9)的上端与密封活塞(7.5)接触,下端与胶筒上压套(7.12)连接,胶筒上压套(7.12)的下侧设有胶筒(7.13),胶筒(7.13)的下侧与胶筒下压套(7.14)配合,所述胶筒下压套(7.14)的下部通过上锥体(7.16)与卡瓦套(7.18)内的板簧(7.19)配合,使卡瓦(7.20)伸出与变形套管(2)接触固定。
参照附图6,在上接头(7.1)下端设有限位支撑凸起(7.7),且限位支撑凸起(7.7)上设有剪环安装槽(7.22),所述的剪环安装槽(7.22)内安设解封剪环(7.17),外侧设有剪环防脱钉7.23,该剪环安装槽(7.22)可以采用多个弧形槽,在弧形槽内安装解封剪环(7.17),采用解封剪环的特点是可以增大连接力,增大连接的面积,避免坐封剪钉要求的高强度,减少材料的强度要求,仍然可以满足解封的需要。
以上所述,仅是本发明的部分较佳实施例,任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此,依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换,尽属于本发明要求保护的范围。
Claims (4)
1.一种石油变形套管井分层采油装置的使用方法,其特征是包括以下过程:
首先,将装置下入油井内的变形套管中:先从下往上依次连接盲堵(5)、第二液压开关(14)、第二组双液压双向锚定封隔器(15)、第一液压开关(9)、第一组双液压双向锚定封隔器(7)、换向打开器(10)、抽油泵筒(11),再通过油管将上述装置下入变形套管中,并下到设定的位置,使第二组双液压双向锚定封隔器(15)位于第二油层区(3)、第一油层区(4)之间,第一组双液压双向锚定封隔器(7)位于第一油层区(4)的上方,并使第二液压开关(14)与第二油层区(3)相对应,第一液压开关(9)与第一油层区(4)相对应;
第二,封隔器坐封:从井口向油管内打入高压液体,高压液体沿着油管一直到抽油泵筒(11),然后,继续向下经过换向打开器(10)进入第一组双液压双向锚定封隔器(7)、第一液压开关(9)、第二组双液压双向锚定封隔器(15)、第二液压开关(14),最后到达盲堵(5),高压液体沿着第一组双液压双向锚定封隔器(7)和第二组双液压双向锚定封隔器(15)的第一液压出口(A)和第二液压出口(B)喷出,分别推动密封活塞(7.5)和密封套(7.9)向下施力,并剪断座封剪钉(7.2),继续移动,使卡瓦(7.20)被推出顶到变形套管内壁,并且胶筒(7.13)被挤变形使其接触到变形套管内壁,形成密封封隔作用,使第一组双液压双向锚定封隔器(7)和第二组双液压双向锚定封隔器(15)坐封完成;
第三,换向打开器开通:从井口向油管内投入密封钢球(8),密封钢球(8)穿过油管、抽油泵筒(11)落入到换向打开器(10)内的球座(6)上,使球座(6)被打落,一直坠落到盲堵(5)上方;而球座(6)落下后,使换向孔(10.2)露出,从而使油管与套管之间的空腔与油管内腔在第一组双液压双向锚定封隔器(7)的上方实现连通,便于从油管与套管之间的空腔注入高压液体实现第一液压开关(9)和第二液压开关(14)的换向控制;
第四,下柱塞完井:从井口向油管内下入抽油泵柱塞(12),抽油泵柱塞(12)下入到抽油泵筒(11),然后,清理作业现场,开始采油生产;
第五,换向作业:根据油井地质资料确定对第二油层区(3)或第一油层区(4)进行采油生产,通过井口向套管与油管之间的空腔打压,压力通过换向打开器(10)的换向孔(10.2)进入到中心管柱中,并控制第一液压开关(9)和第二液压开关(14)的换向,实现对液压开关的换向控制,进而实现对第二油层区(3)或第一油层区(4)的采油生产作业;
第六,修井作业:在采油生产一段时间后,需要进行修井作业;先将抽油泵柱塞(12)上提出井口,然后,从井口操作上提油管,在油管的上提的作用力下,第一组双液压双向锚定封隔器(7)和第二组双液压双向锚定封隔器(15)的解封剪钉(7.6)被剪断,这样继续上提油管,就可以使第一组双液压双向锚定封隔器(7)和第二组双液压双向锚定封隔器(15)的卡瓦(7.20)收回,胶筒(7.13)回缩,也就完成封隔器的解封作业,封隔器解封后,就可以顺利的将整个装置从变形套管内上提出井口,进一步进行修井。
2.根据权利要求1所述的石油变形套管井分层采油装置的使用方法,其特征是:所述石油变形套管井分层采油装置包括盲堵(5)、第一组双液压双向锚定封隔器(7)、第一液压开关(9)、换向打开器(10)、抽油泵筒(11)、第二液压开关(14)、第二组双液压双向锚定封隔器(15),所述的抽油泵筒(11)的上端连接油管,下端连接换向打开器(10),换向打开器(10)的下部连接第一组双液压双向锚定封隔器(7),第一组双液压双向锚定封隔器(7)的下部连接第一液压开关(9),第一液压开关(9)的下部通过第二组双液压双向锚定封隔器(15)连接第二液压开关(14),在第二液压开关(14)的下部连接短节,短节下端设有盲堵(5);通过第一组双液压双向锚定封隔器(7)和第二组双液压双向锚定封隔器(15)的坐封,实现在变形套管(2)内将第一油层区(4)和第二油层区(3)分隔开,在第一油层区(4)设有第一液压开关(9),在第二油层区(3)设有第二液压开关(14),实现两个采油区的分别控制。
3.根据权利要求1所述的石油变形套管井分层采油装置的使用方法,其特征是:封隔器的坐封过程具体如下:
一、在高压液体沿着第一组双液压双向锚定封隔器(7)的第一液压出口(A)喷出时,高压液体推动密封活塞(7.5)向下移动,密封活塞(7.5)带动锁簧压帽(7.4)剪断坐封剪钉(7.2)并向下移动,进一步带动锁簧(7.3)向下移动,锁簧(7.3)与上接头(7.1)的外壁配合,使锁簧(7.3)只能单向的向下移动,进而锁定锁簧压帽(7.4)的位置;
二、在高压液体沿着第二组双液压双向锚定封隔器(15)的第二液压出口(B)喷出时,高压液体推动补偿式胶筒补管(7.11)向下移动,补偿式胶筒补管(7.11)的下端推动上锥体(7.16)向下移动将卡瓦(7.20)从卡瓦套(7.18)推出,补偿式胶筒补管(7.11)的上端拉动密封套(7.9)向下移动,在卡瓦(7.20)与变形套管的内壁咬紧固定后,补偿式胶筒补管(7.11)继续带动胶筒上压套(7.12)向下移动,且胶筒下压套(7.14)被上锥体(7.16)阻挡,从而将胶筒(7.13)挤压变形,进而使变形套管的内壁被密封,实现封隔作用。
4.根据权利要求1所述的石油变形套管井分层采油装置的使用方法,其特征是:封隔器的解封作业如下:
一、通过在井口上提油管,油管带动第一组双液压双向锚定封隔器(7)的上接头(7.1)向上施加力,由于此时锁簧(7.3)固定锁簧压帽(7.4),进而固定了密封活塞(7.5)、密封套(7.9)、胶筒上压套(7.12)的位置不会上移;在上提的拉力大于解封剪钉(7.6)的剪切力后,会剪断解封剪钉(7.6),由于中心管(7.8)的上端与上接头(7.1)通过解封剪钉(7.6)连接,所以,当解封剪钉(7.6)被剪断后,上接头(7.1)与中心管(7.8)松开,所以,卡瓦(7.20)收回,胶筒(7.13)回缩,完成解封作业。
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